综述:路易体痴呆影像学与神经病理学相关性

《Journal of Neural Transmission》:Neuropathological correlates of imaging in dementia with Lewy bodies

【字体: 时间:2026年07月19日 来源:Journal of Neural Transmission 4.4

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  路易体痴呆(DLB)是一种常见但诊断不足的神经退行性痴呆,神经病理学特征为黑质纹状体多巴胺能(dopaminergic)变性和广泛的α-突触核蛋白(α-synuclein)聚集。由于临床表现的显著异质性和与阿尔茨海默病(AD)的大量重叠,临床诊断仍具挑战性,导

  
路易体痴呆(DLB)是一种常见但诊断不足的神经退行性痴呆,神经病理学特征为黑质纹状体多巴胺能(dopaminergic)变性和广泛的α-突触核蛋白(α-synuclein)聚集。由于临床表现的显著异质性和与阿尔茨海默病(AD)的大量重叠,临床诊断仍具挑战性,导致诊断延迟和频繁误诊。在生前识别潜在病理过程的能力对于提高诊断准确性、完善预后、为临床试验分层患者以及最终实现个性化治疗方法至关重要。近几十年来,在反映路易体病(Lewy body disease)病理关键特征的神经影像生物标志物(neuroimaging biomarkers)开发方面取得了重大进展,其中许多已纳入诊断标准。除了多巴胺能功能障碍和α-突触核蛋白病理外,共存的神经病理学包括淀粉样蛋白-β(amyloid-β)、tau、神经炎症(neuroinflammation)和血管变化,这些越来越被认为是DLB临床表型和疾病轨迹的重要调节因子。本综述总结了DLB中神经影像学模式的当前状况,并严格审视了它们与已确认的神经病理学相关性之间的关系。研究人员讨论了指示性生物标志物,如纹状体多巴胺成像和123I-间碘苄胍(123I-MIBG)心肌显像,以及来自结构磁共振成像(MRI)和氟脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描(FDG-PET)的支持性成像标志物。针对α-突触核蛋白的新兴PET方法,以及用于评估共病理的已建立的淀粉样蛋白和tau-PET技术,均在尸检验证研究的背景下进行了综述。最后,研究人员考虑了转位蛋白(Translocator protein, TSPO)PET成像作为神经炎症的标志物,并强调了关键的方法学局限性和知识空白。总之,这些神经影像-病理学相关性为疾病机制提供了重要见解,并勾勒了DLB中更早、基于生物学信息的诊断和精准医疗的未来方向。
**Overlap of clinical symptoms between DLB and AD**
DLB与AD的临床特征高度重叠,导致诊断困难且常被误诊。神经病理学研究表明DLB占痴呆病例的15%-20%,但多数病例未获得临床诊断,不同中心的诊断率差异显著(2.9%-5.4%)。约33%的患者在确诊前就诊6次以上,20%的患者等待超过3年,因此准确识别生前病理过程对诊断、预后、临床试验分层及疗效监测至关重要。

**Current diagnostic imaging biomarkers**
**Indicative imaging biomarkers**
*Striatal dopaminergic imaging*
通过正电子发射断层扫描(PET)和单光子发射计算机断层扫描(SPECT)使用123I-N-氟丙基-2β-甲氧基-3β-(4-碘苯基)去甲托烷(123I-FP-CIT)等配体评估黑质纹状体多巴胺能(dopaminergic)丢失,可区分DLB与AD。一项尸检验证研究显示,123I-FP-CIT的诊断准确率为86%(灵敏度80%,特异性92%),优于临床诊断(79%)。影像改变的病理基础已获验证,纹状体摄取与黑质多巴胺能神经元密度相关,但与tau、淀粉样蛋白-β(Aβ)或α-突触核蛋白(α-synuclein)病理无关,表明体内摄取减少不受这些病变影响。尸检分析进一步证实,纹状体多巴胺转运体SPECT与黑质(SN)细胞计数高度相关(r=0.96-0.98)。

*123I-metaiodobenzylguanidine myocardial scintigraphy*
123I-间碘苄胍(123I-MIBG)是去甲肾上腺素(norepinephrine)的生理类似物,用于量化心脏交感神经支配。心肌显像可区分路易体病(LBD)与其他疾病。一项尸检验证研究显示,早期心/纵隔(H/M)比值的敏感性和特异性分别为70%和96%,延迟比值为80%和92%。残余酪氨酸羟化酶(TH)阳性心脏交感神经纤维比例与123I-MIBG摄取量密切相关。目前尚无直接评估脑内α-突触核蛋白病理与123I-MIBG关系的尸检研究,但部分研究提示血清和皮肤α-突触核蛋白沉积与心肌显像相关。

**Supportive imaging biomarkers**
*Structural magnetic resonance imaging*
磁共振成像(MRI)显示内侧颞叶保留是区分AD与DLB的特征。DLB患者中,杏仁核体积减小与路易体病理相关;海马和嗅皮层体积与路易体或AD病理无直接关系,提示其他病理因素影响萎缩。海马和杏仁核体积随DLB可能性增加而增大,但较小体积与更高神经原纤维缠结(NFT)分期相关,表明合并AD病理影响萎缩率。DLB患者的萎缩率与Braak NFT分期相关,提示全局和区域萎缩率可作为AD型病理进展的生物标志物。快速眼动睡眠行为障碍(RBD)患者的海马和杏仁核中Aβ和磷酸化tau病理较低,而无RBD患者则表现为颞顶叶、海马和杏仁核的更大萎缩,RBD状态和内侧颞叶萎缩可能对靶向疾病特异性蛋白的治疗有指导意义。

*Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography*
扣带回岛征(CIS)是区分DLB与AD的支持性生物标志物,指后扣带回代谢保留。高CIS比值的患者具有较低的神经原纤维tau缠结评分,但CIS比值在过渡性和弥漫性LBD间无差异。另一项研究未发现CIS比值与后扣带回中磷酸化tau、Aβ或α-突触核蛋白相关,但前扣带回显示更低99mTc-六甲基丙二胺肟(HMPAO)摄取和更高α-突触核蛋白,提示后扣带回相对保留可能是由于Meynert基底核损伤引起的远隔效应(diaschisis),而非局部神经退行性病理变化。

**Novel biomarkers**
*Transcranial Sonography*
经颅超声(TCS)可显示黑质(SN)组织高回声,反映铁含量增加,在PD患者中与多巴胺再摄取转运体活性负相关。约80%的DLB患者存在SN高回声。尸检研究证实TCS的回声强度与SN铁含量相关。

*Quantitative susceptibility mapping*
定量磁敏感成像(QSM)用于评估α-突触核蛋白病中的异常铁沉积。在PD中,SN磁化率与回声面积和强度相关,并与转铁蛋白饱和度相关。DLB患者双侧SN、苍白球、丘脑、脑干、海马及后部皮质的磁化率值高于老年对照组。尸检研究验证LBD组的SN(特别是致密部)QSM值显著高于非LBD组,且可区分LBD与非LBD病例。目前尚缺乏DLB中尸检铁评估的验证。

*α-synuclein PET tracers*
直接靶向α-突触核蛋白沉积的PET示踪剂仍在开发中,需高特异性以避免与Aβ或tau交叉。候选示踪剂包括18F-F0502B、C05-05和[18F]ACI-12,589。放射自显影显示18F-F0502B可选择性与PD的纹状体和SN中的路易体结合,几乎不检测AD斑块或缠结;非人灵长类模型证实[18F]-F0502B特异性识别α-突触核蛋白聚集体。C05-05在体外结合PD、多系统萎缩(MSA)和DLB脑组织中的α-突触核蛋白病理,并在患者中显示可检测信号。[18F]ACI-12,589在携带SNCA G51D突变的家族性PD中显示升高,但在特发性PD和DLB中未观察到,可能因散发型病理负荷较低。α-突触核蛋白PET示踪剂尚处于早期阶段。

**Imaging of co-pathologies**
*Amyloid PET*
淀粉样蛋白(Aβ)PET可直观显示纤维状Aβ,11C-匹兹堡化合物B(PiB)及18F标记物(florbetapir、florbetaben、flutemetamol)已广泛使用。尸检研究证实Aβ PET与淀粉样斑块和血管病相关。在DLB中,Aβ PET是研究最广泛的共病理标志物,鉴于Aβ与α-突触核蛋白的协同关系及认知损害加重。一项纵向研究显示Aβ沉积与DLB患者1年内的认知和日常功能下降相关。尸检验证显示,较低PiB摄取可准确区分LBD与AD或混合病理,并与Thal Aβ分期相关,表明Aβ PET可作为DLB中Aβ病理的临床标志物,对抗淀粉样蛋白治疗(如Lecanemab)具有潜在意义。

*Tau PET*
尸检和脑脊液研究显示,合并tau病理影响DLB的临床异质性、脑影像和生存率。Tau PET(如18F-flortaucipir)已获FDA批准用于AD评估,可区分DLB与AD,但在DLB中与正常对照相比几乎无升高,且对不成熟tau聚集体不特异。tau PET配体可能捕获不同成熟阶段的tau,但未成熟聚集体可能无法检测。目前缺乏在DLB队列中针对不同tau病理负荷的尸检/神经影像相关性研究。

**Markers of neuroinflammation**
*18 kDa translocator protein PET*
神经炎症在DLB发病中可能起关键作用。尸检显示小胶质细胞激活主要与AD共病理相关,但早期DLB(轻度认知障碍伴路易体,MCI-LB)中白细胞介素(IL-10、IL-1β、IL-4、IL-2)水平升高,提示炎症可能是早期驱动因素。18 kDa转位蛋白(TSPO)PET(如11C-PK11195)作为炎症标志物,在轻度DLB中显示较高小胶质细胞激活,支持早期炎症假说。在tau蛋白病进行性核上性麻痹(PSP)的尸检研究中,生前TSPO PET与尸检CD68+吞噬性小胶质细胞及小胶质细胞TSPO水平正相关,表明TSPO是tau蛋白病中小胶质细胞介导的神经炎症的生物标志物。目前缺乏MCI-LB/轻度DLB中小胶质细胞活性的尸检研究。

**Emerging targets of interest**
TSPO不能完全捕捉脑内炎症全貌,如小胶质细胞表型变化或星形胶质细胞活性。新兴小胶质细胞PET示踪剂包括P2Y12R、P2X7R、CSF1R、COX,而MAO-B和I2BS是星形胶质细胞靶点。MAO-B的PET示踪剂[11C]-L-deprenyl在放射自显影中与Braak NFT分期负相关,可能是DLB中星形胶质细胞的潜在标志物,而炎症被认为是DLB早期前驱事件。铁与炎症在PD和AD中可能存在关联,需要多模态影像及尸检验证研究。

**Limitations**
所有研究受限于病例数量,且末次脑扫描至尸检捐赠的时间间隔较长,可能导致病理变化。研究中缺乏种族和民族多样性,尸检报告显示黑人和西班牙裔参与者更易出现混合病理,因此需增加参与者多样性以覆盖DLB的异质性。

**Future directions**
分子影像的最新进展正在重塑LBD的概念、研究和诊断。未来需整合多模态影像,将蛋白质聚集与网络功能障碍和认知下降联系起来。对新兴成像靶点(尤其是α-突触核蛋白负荷、突触功能障碍和共病理)进行定量神经病理学验证,将有助于理解LBD全谱的异质性。在前驱和痴呆前期阶段应用这些工具,对于重新定义疾病起病、完善诊断标准和推动疾病修饰试验至关重要。
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